CN102852872A - 用于控制多个液压消耗器的控制装置和方法 - Google Patents

用于控制多个液压消耗器的控制装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102852872A
CN102852872A CN2012102268025A CN201210226802A CN102852872A CN 102852872 A CN102852872 A CN 102852872A CN 2012102268025 A CN2012102268025 A CN 2012102268025A CN 201210226802 A CN201210226802 A CN 201210226802A CN 102852872 A CN102852872 A CN 102852872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
individual character
pressure balance
customer
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012102268025A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102852872B (zh
Inventor
T·魏克特
U·诺依曼
J·阿姆莱因
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN102852872A publication Critical patent/CN102852872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102852872B publication Critical patent/CN102852872B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2225—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
    • E02F9/2228—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves including an electronic controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/162—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for giving priority to particular servomotors or users
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/163—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for sharing the pump output equally amongst users or groups of users, e.g. using anti-saturation, pressure compensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • F15B2211/3053—In combination with a pressure compensating valve
    • F15B2211/3054—In combination with a pressure compensating valve the pressure compensating valve is arranged between directional control valve and output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/634—Electronic controllers using input signals representing a state of a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346—Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/65—Methods of control of the load sensing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7052—Single-acting output members

Abstract

本发明涉及用于给多个消耗器供应压力介质的控制装置和用于控制多个消耗器的方法，其中，分别配置输入测量孔板和个性压力天平。所述个性压力天平通过中央控制单元调节。

Description

用于控制多个液压消耗器的控制装置和方法
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的液压控制装置和一种用于控制多个液压消耗器的方法。
背景技术
如DE103 42 037A1所述，特别是在机动车液压装置中采用液压系统来控制多个消耗器，其中，通过泵以可调节的输送体积流量给所述消耗器供应压力介质。在所述调节泵与每个消耗器之间设置计量孔板和压力天平，其中，压力天平可连接在计量孔板上游或下游。在此，可分为按照流量调节器原理工作的LS系统和按照流量分配器原理工作的系统。在流量分配器的情况下，压力天平连接在计量孔板下游。所述流量分配器系统也可被称为LUDV系统，其是LS系统的子群，其中，液压消耗器的最高负载压力被通知给调节泵并且这样地调节所述调节泵，使得在泵管路中作用有以预确定的压力差高于所述最高负载压力的泵压力。在LUDV控制装置(其例如在DE10 2005 033 222A1中有所描述)的情况下，通过可调节的输入测量孔板进行通往相应消耗器的压力介质体积流量的调节，给所述输入测量孔板分别配置个性压力天平，通过所述个性压力天平可将通过相应输入测量孔板的压力降保持恒定。
在LUDV控制的情况下，个性压力天平布置在计量孔板的下游并且分别在计量孔板和负载之间这样强烈地对压力介质体积流量进行节流，使得所有输入测量孔板后面的压力是相同的，优选等于最高的负载压力或者稍高于所述负载压力。在所有的计量孔板前面以相同的方式具有泵压力，从而在所有的计量孔板上，压力差以相同的方式改变，如果在供给不足的情况下泵压力较小的话。在此，在被控消耗器的输入测量孔板之间得到压力介质体积流量分配(流量分配器原理)。
在前面描述的LS/LUDV架构的情况下，根据通过LS管路截取的最高负载压力这样地控制所述调节阀，使得在泵管路中调节出一个压力，所述压力以相对于泵调整阀的调整弹簧的力的等效的压力差高于所述最高的负载压力。
在DE103 42 037A1中阐述了一种所谓的EFM架构(电子流匹配)，其中，根据例如通过操作杆预给定的额定值将调节信号输出给调节泵的泵调整阀，以便调节出压力介质体积流量。
这种在机动车液压装置中实现的架构的问题在于，为了控制压力介质体积流量而存在的阀通常组装在控制箱中，所述控制箱例如在挖掘机的情况下安装在上车的区域中。压力介质与相应消耗器的连接通过每个消耗器的至少一个入流管路和回流管路进行。这些管路与相应的保持装置和螺接装置一起占据整个系统成本的相当大的部分。
发明内容
因此本发明的任务是，降低用于实现液压控制装置的设备技术耗费并且提供一种简化的用于控制多个消耗器的方法。
所述任务在控制装置方面通过权利要求1的特征组合解决并且在方法方面通过并列权利要求14的特征组合解决。
本发明的有利的进一步方案是从属权利要求的主题。
根据本发明，用于给多个消耗器供应压力介质液压控制装置构造有调节泵，通过所述调节泵可将压力介质通过可调节的输入测量孔板和配置给所述输入测量孔板的个性压力天平输送给每个消耗器。所述个性压力天平在打开方向上由相应的输入测量孔板下游的压力加载。根据本发明，在每个个性压力天平的闭合方向上作用有控制压力，所述控制压力能够通过中央控制单元调节。
因此，根据本发明，与传统的LUDV架构的区别是下述事实：相应的个性压力天平在闭合方向上不再被加载消耗器的最高负载压力，而是被加载通过控制单元调节出的控制压力。因此省去了在相应的消耗器上截取LS压力并且将其通过公共的控制箱中的公共LS通道输送至个性压力天平的必要性。因此，可将控制箱分为单个的阀盘，所述阀盘然后可非中央地(或分散地)布置在消耗器上或消耗器附近。所述非中央布置带来的优点是：消耗器可通过公共的高压管路和低压管路进行供应。与传统的具有中央控制箱的LUDV架构(在LUDV架构的情况下每个消耗器至少通过一个自己的高压管路供应)相比，本发明的方案是液压管路的显著节省。此外，在省掉截取消耗器的LS压力的必要性的同时，还可以放弃传统的LS管路。此外，还省掉了通过级联梭阀求得最高LS压力的必要性。
通过这种方式可相对于传统的LUDV架构大大降低设备技术耗费。
虽然理论上也可以基于消耗器的被截取的LS压力实现非中央的LUDV架构，但是必须将级联梭阀分布到单个的消耗器上，这又是显著的设备技术耗费。为了避免所述耗费，可替代地以公知的方式借助于电子压力传感器进行所述最高的负载压力的确定。但是这种电子压力传感器必须具有高的精度并且因此非常昂贵。
在本发明的一个优选实施例中，在闭合方向上加载所述个性压力天平的控制压力是相同的，从而进一步降低设备技术耗费和调整技术耗费。由于控制压力相同，因此通过个性压力天平的功能在输入测量孔板的下游分别得到相同的压力。所述压力至少等于所述控制压力或者高于所述控制压力。因为在每个输入测量孔板前面分别具有泵压力，因此每个输入测量孔板上的压力降是相同的，由此给出与负载压力无关的流量分配(LUDV)。
在所述个性压力天平上以公知的方式根据经由相应压力天平的压力降调节出打开横截面或相应于所述打开横截面的行程。负载压力的改变或输入测量孔板下游的压力的改变因此导致涉及所述改变的个性压力天平的运动并且从而导致其打开横截面改变。因此，所述个性压力天平的行程是配置给其的负载压力的量度。如果这些个性压力天平被加载相同的控制压力，则通过这些个性压力天平的行程的比较能够以特别简单且快速的方式将其负载压力彼此进行比较。在此，负载压力最高的消耗器的个性压力天平具有最大的打开横截面或相应的行程并且由此可通过这一点来识别。在一个特别优选的实施例中，这样地调节控制压力，使得这些个性压力天平被调节到其极大打开横截面以下的额定打开位置上并且负载较低的消耗器的个性压力天平被调节到较小的打开横截面上。通过这种方式和方法可防止配置给所述负载压力最高的消耗器的个性压力天平被完全打开并且由此不再允许调整功能。在此，还可能需要的是，通过控制单元相应地适配泵的输送量。
如果所述控制压力的调节通过减压阀进行，则本发明的控制装置可以特别简单地实现，通过所述减压阀可将由调节泵在输入测量孔板上游调节出的压力降低到预给定的控制压力上。结果是，可通过控制单元和由该控制单元控制的减压阀直接预给出经由输入测量孔板的压力降。在此，控制压力越低或由所述调节泵调整的压力被减压阀节流得越厉害，则经由输入测量孔板的压力降越高。
在此特别优选的是，所述减压阀能够以电动方式或电动液压方式通过所述控制单元调节。由此例如可通过提高电磁操控的减压阀磁力来提高经由减压阀或经由配属的输入测量孔板的压力降。
在所述液压控制装置的一个特别优选和有利的进一步方案中，根据配置给所述负载压力最高的消耗器的个性压力天平的行程进行所述控制压力的调节。在此，如前面已经阐述的那样，这样地调节控制压力，使得所述个性压力天平的行程或者(换言之)打开横截面不达到其极大值，而是稍稍位于所述极大值以下。在此，本发明的解决方案的优点特别明显：代替传统的通过设备技术方面费事的LS管路和级联梭阀或通过昂贵的压力传感器求得最高负载压力地，所需的控制压力通过控制单元根据具有最大打开横截面的个性压力天平的在设备技术方面可更简单地确定的行程来调节。
优选根据配置给负载压力最高的消耗器的个性压力天平的行程进行所述控制压力的调节。
为了检测所述行程，所述个性压力天平可构造有位移传感器，所述位移传感器与所述传统的用于确定负载压力的装置相比成本低廉。
在所述控制装置构造有优先消耗器的情况下，可以将这从本发明的控制方案(参见并列权利要求14)中排除，其方式是，在配置给所述优先消耗器的个性压力天平的情况下这样地设定控制压力，使得经由配属的输入测量孔板的压力差即使在供应不足的情况下也基本上保持恒定，从而确保所述优先消耗器的足够的压力介质供应。
在一个优选的实施例中，控制装置作为非中央的解决方案实现，在非中央的解决方案的情况下，所述个性压力天平、所述减压阀以及所述输入测量孔板非中央地布置在相应的液压消耗器的区域中。通过这种方式可大大降低用于敷设管道(如本文开头所述)的设备技术耗费。
所述调节泵优选构造有电动比例的摆动角度调整装置，从而其可根据控制仪、例如操纵杆的信号被调节并且由此取消截取消耗器的最高负载压力并且输送至泵调整器的必要性。
本发明的控制装置可特别有利地在机动车液压装置、例如移动式作业机械如挖掘机的工作缸中实现。
本发明的方法用于控制多个液压消耗器，所述液压消耗器分别通过个性压力天平和输入测量孔板与调节泵形成压力介质连接。所述个性压力天平在此在打开方向上由配属的输入测量孔板下游的压力加载并且在闭合方向上由控制压力加载。根据本发明，控制压力在此通过控制单元调节。
本发明的方法因此与传统地利用用于LUDV方法的LS压力相分离。本发明的通过可适当调节的控制压力代替需要费事地求得的LS压力的“替换方案”与现有技术相比开发了一种可提供设备技术方面非常不费事的控制装置的可能性。利用所述替换方案可取消LS管路和用于求得最高LS压力的梭阀的级联的必要性。特别是通过取消级联梭阀可有利地将传统的中央控制箱分为单个的非中央布置的阀盘，所述阀盘可布置在消耗器上或消耗器附近。因此，通过所述非中央布置，消耗器可通过公共的高压-和低压管路进行供给。相反，在应用传统的基于LS压力并且具有中央控制箱的LUDV方法的情况下，每个控制阀都必须通过自己的高压管路进行供给。虽然非中央地布置的阀盘也可以在使用传统的基于LS压力的方法中实现，但是级联梭阀必须在空间上分布在单个的消耗器上，这将是显著的管路铺设技术方面的耗费。为了避免所述耗费，可以替代地以公知的方式借助于具有高精度的电子压力传感器进行所述最高负载压力的确定。但是这是非常昂贵的。
在个性压力天平上以公知的方式根据经由相应压力天平的压力降调节打开横截面或相应于所述打开横截面的行程。负载压力的改变或输入测量孔板下游的压力的改变因此导致涉及所述改变的个性压力天平的运动并且从而导致其打开横截面改变。优选控制压力(利用所述控制压力加载所述个性压力天平)是相同的，从而使得这些打开横截面作为所述个性压力天平的负载压力的量度能够被以特别简单和有利的方式彼此相比较。在此，通过控制单元优选根据所述个性压力天平的打开横截面或行程来设定所述控制压力的适当的值。为此，本发明的方法优选在设定控制压力前具有一个步骤“确定所述个性压力天平的打开横截面”。
负载压力最高的消耗器的个性压力天平在此具有最大打开横截面或相应于该最大打开横截面的行程并且由此可以通过所述最大打开横截面或行程来识别。控制压力通过控制单元的设定然后特别优选地根据具有最大打开横截面或相应于该最大打开横截面的行程的那个个性压力天平进行。为此，本发明的方法优选具有一个步骤“求得最大打开横截面”。
由此确保的是，所有的个性压力天平(特别是打开程度最大的个性压力天平)总是处于调整位置中，在所述调整位置中，其打开横截面还可以通过改变的负载压力条件增大，通过控制单元根据优选小于相关个性压力天平的可能的极大打开横截面的额定值调整所述最大打开横截面或与所述最大打开横截面相应的行程。在此也可以需要的是，通过控制单元相应地适配所述泵的输送量。为此，本发明的方法优选具有一个步骤“由一额定值求得最大打开横截面的偏差”。所述步骤“通过控制单元设定控制压力”于是根据求得的与额定值的偏差进行。
在设备技术方面特别简单并且有利的是，所述步骤“确定个性压力天平的打开横截面”在此通过由位移传感器确定个性压力天平的行程来进行。
所述步骤“通过控制单元设定控制压力”在此优选通过由控制单元控制的减压阀进行。所述减压阀将由所述泵建立的泵压力节流降低到所述控制压力上。所述控制优选对于所有的减压阀相同地进行并且其方式是，打开程度最大的个性压力天平的打开横截面被调整到所述额定值上。
在本发明的用于控制多个液压消耗器的方法中，消耗器的个性压力天平(如已经阐述的那样)通过中央控制单元调节，其中，控制压力被这样地设定，使得配置给所述负载压力最高的消耗器的个性压力天平被调节到一个打开横截面上，所述打开横截面小于所述极大打开横截面。如已经阐述那样，按照本发明的方法可将优先消耗器从所述调整方案中排除，其方式是，这样地选择所述优先消耗器的控制压力，使得在配属的输入测量孔板上始终确保预先确定的压力差并且从而确保足够的压力介质供应。
附图说明
下面借助于示意性的附图详细阐述本发明的优选实施例，附图中：
图1是移动式作业机械的大大简化示意图；
图2是图1中的工作机械的液压控制装置；和
图3是图2中的控制装置的调整回路的示意图。
具体实施方式
图1中以非常简化的示意性原理图示出一个移动式作业机械，在本例中是挖掘机1，其上车2通过回转机构4可转动地支承在底盘6上。所述上车2带有悬臂8，具有铲斗12的杆10铰接在所述悬臂上。所述挖掘机1具有液压式行走驱动器，其中，回转机构4的操控也是以液压方式进行的。铲斗12、杆10和悬臂8的操控分别通过液压缸14、16或18进行。这些液压消耗器的压力介质供应通过调节泵20和控制阀装置进行，下面对所述控制阀装置进行详细阐述。所述调节泵20和所述控制阀装置的一些控制阀的控制通过中央控制单元22进行，所述中央控制单元在图1的视图中为了简明起见没有示出，但是集成在所述上车或类似装置中。所描述的实施例的一个特别之处在于，配备给每个消耗器的控制阀装置24、26、28不是布置在一个控制箱中，而是靠近相应的液压消耗器、例如液压缸14、16、18布置。
借助于图2阐述图1中的移动式作业机械的控制装置的基本方案。在此，示例性地示出所述移动式作业机械的一些消耗器，例如铲斗12的液压缸14和用于操控所述杆10的液压缸16。为了简化起见没有示出用于所述悬臂的工作缸以及用于所述行走机构和回转机构的液压马达。
如已经阐述过的那样，压力介质供应通过调节泵20进行，其输送体积流量通过泵调节器30来调节。所述泵调节器例如允许通过电动比例式摆动角调整装置无级地并且可再现地调节所述泵的输送体积流量。这种泵调节器的功能方式例如在本文开头所述的DE 10 2007 029 358A1中有所描述。所述泵调节器30的控制通过中央控制单元22进行，该中央控制单元通过控制信号管路与可电调节或可电动液压调节的所述泵调节器30连接以进行控制。控制信号通过预控制仪34、36预给定，所述预控制仪以本身公知的方式借助于操纵杆38、40由车辆驾驶员调节，其中，在所示的实施例中，调节所述操纵杆38、40的目的是操控所述铲斗12或杆10。如图2所示，这样地调节泵的输送体积流量Q，使得满足通过所述操纵杆38、40调节出的压力介质要求并且由此以由车辆驾驶员预给定的速度操控所述消耗器。
所述调节泵20从储罐T中吸出压力介质并且将所述压力介质通过其压力接头P输送到输入管路42中，所述输入管路向着所述消耗器14、16分支。在该输入管路42中具有泵压力Pp。在通往相应消耗器14、16的每个工作管路中均设置控制阀装置44或46，所述控制阀装置分别具有相同的结构。在此，控制阀装置44或46的基本原理相应于LUDV架构，在LUDV架构的情况下，给通过可调节的换向阀或类似装置构成的输入测量孔板48、50配置个性压力天平52、54。所述个性压力天平分别在打开方向上由相应输入测量孔板48、50下游的压力P*加载并且在闭合方向上由控制管路56、58中的控制压力加载，所述控制管路连接在减压阀60、62的出口上，所述减压阀在所示的实施例中构造有向着所述储罐T的排流开口。原则上也可以选择无排流开口的解决方案。
减压阀60、62的入口接头通过管路69、70与所述输入管路42连接，从而使得作用在相应输入测量孔板48、50的入口上的压力通过减压阀60、62截取并且降低到通过控制单元22预确定的控制压力56、58上。在所示的实施例中，减压阀60、62的调节以电动的方式通过比例磁铁64、66进行，所述比例磁铁通过控制信号管路68与所述中央控制单元22连接，其中，在所示的实施例中，两个比例磁铁64、66被加载相同的控制信号，以便调节出输出压力。
在传统LUDV架构的情况下在控制管路56、58中分别作用有最高的负载压力，所述最高的负载压力通过级联梭阀由所述消耗器截取。
在本发明的解决方案的情况下，个性压力天平52、54分别构造有位移传感器72、74，通过所述位移传感器可检测所述个性压力天平52、54的阀体的行程。与相应的行程相应的控制信号通过信号管路76、78通知给控制单元22。
输入测量孔板48、50的调节同样以液压方式或电动液压方式进行，其中，通过控制单元22和信号管路49、51调节所述输入测量孔板48、50的打开横截面并且从而调节通往相应液压缸14、16的压力介质体积流量。
如图2所示，两个液压缸(工作缸)14、16以非常简化的视图构造为单作用的缸，其中，在移出方向上作用的压力室80与连接在相应个性压力天平52、54的出口接头上的入流管路84、86连接。液压缸14、16的背面侧的环形室88、90向着储罐T卸载。在真实的系统中，所述缸不是单作用，而是双作用。
为了操控所述液压消耗器，两个操纵杆38、40(并且必要时未示出的其他消耗器的控制仪)被操控并且通过控制单元22根据存储在该控制单元中的特征曲线在控制信号管路22中调节出一个调节信号，所述调节信号相应于消耗器14、16的通过操纵杆38、40设定的流量需求。然后，通过泵调节器30以本身公知的方式调节所述调节泵20的摆动角度，以便满足所需的压力介质体积流量QPump。就此而言，本发明的方案相应于EFM架构。
以相应的方式，根据由控制单元22预给定的控制信号调节所述输入测量孔板48、50的打开横截面。
如本文开头所述，在这种架构的情况下，输入测量孔板48、50下游的压力P*分别是相同的，从而使得两个输入测量孔板48、50可与负载压力无关地被穿流并且压力介质体积流量仅仅与打开横截面有关。控制管路56、58中的控制压力通过相应的减压阀60、62这样地调节，使得负载压力最高的消耗器的个性压力天平、例如液压缸16的个性压力天平54没有到达其行程止挡，并且从而被完全打开。在这种情况下，该个性压力天平54的调整功能不起作用。个性压力天平52、54的行程在此通过位移传感器72、74监控并且通过适当地控制所述负载压力最高的减压阀62这样地调节作用在对应个性压力天平54上的控制压力，使得其不移动到其极大开口位置中。然后必须以相应的方式将负载压力较低的个性压力天平(在本例中为个性压力天平52)的行程调节到较低的行程上，因为通过其可将所述压力P*节流减小到压力室80中的负载压力上，所述负载压力小于负载压力较高的液压缸16的压力室82中的较高负载压力。也就是说，个性压力天平52的行程小于负载压力最高的个性压力天平54的行程。由此确保所有被控消耗器的个性压力天平均可被调节到其调整位置中，从而可实现消耗器的按照LUDV架构的控制。如已经阐述的那样，在欠饱和的情况下根据在输入测量孔板上调节出的打开横截面使压力介质体积流量等比例地降低，从而使得消耗器以较低的速度移出，所述速度比足够地供应压力介质的情况小。
根据本发明，将负载压力最高的个性压力天平54的打开行程选择得尽可能大，从而使得其尽可能宽地打开，但是尚没有作用在行程止挡上并且相应地使得所述负载压力最高的压力天平的节流损失最小化。
图3示出按照本发明的方案设定的调整回路。
通过用作调节器的控制单元22将调节信号输出给减压阀60、62的比例磁铁64、66。所述控制信号相应于预先确定的磁铁力FMag。相应地，然后将泵压力Pp通过相应的减压阀60、62降低到控制管路56、58中的控制压力上并且使对应的个性压力天平52、54移动。所述个性压力天平的行程x然后通过位移传感器72、74检测，然后由比较装置求得被控个性压力天平52、54的极大行程值xmax。所述极大值被与存储在控制单元22的存储器中的额定行程xSoll相比较并且当打开程度最大的个性压力天平54的行程xmax大于所述额定值时通过控制单元22输出一个信号。在该情况下，不再能确保所述打开程度最大的个性压力天平的调整功能。以相应的方式，然后通过控制单元22将一个信号输出给减压阀60、62，以便提高控制管路56、58中的压力并且从而朝闭合方向调节所述负载压力最大的个性压力天平54，直到达到额定行程xSoll为止。
通过这种方式可以在管道铺设耗费最小的情况下确保控制装置的LUDV功能，其中，通过EFM架构确保：通过几乎同时地控制所述调节泵20和输入测量孔板48、50改善该系统的响应特性。
公开的是用于控制多个液压消耗器的控制装置和用于控制消耗器的方法，其中，给每个消耗器配置输入测量孔板和个性压力天平。所述个性压力天平在闭合方向上由可通过控制单元设定的控制压力加载。
附图标记表
1     挖掘机
2     上车
4     回转机构
6     底盘
8     悬臂
10    杆
12    铲斗
14    液压缸
16    液压缸
18    液压缸
20    调节泵
22    控制单元
24    控制阀装置
26    控制阀装置
28    控制阀装置
30    泵调节器
32    控制信号管路
34    预控制仪
36    预控制仪
38    操纵杆
40    操纵杆
42    输入管路
44    控制阀装置
46    控制阀装置
48    输入测量孔板
49    信号管路
50    输入测量孔板
51    信号管路
52    个性压力天平
54    个性压力天平
56    控制管路
58    控制管路
60    减压阀
62    减压阀
64    比例磁铁
66    比例磁铁
68    控制信号管路
69    管路
70    管路
72    位移传感器
74    位移传感器
76    信号管路
78    信号管路
80    压力室
82    压力室
84    入流管路
86    入流管路
88    环形室
90    环形室

Claims (17)

1.一种液压控制装置，其用于给多个消耗器(12、14、16、18)供应压力介质，其中，调节泵(20)通过各一个可调节的输入测量孔板(48，50)和配置给所述输入测量孔板的个性压力天平(52，54)与所述消耗器(12、14、16、18)形成压力介质连接，其中，所述个性压力天平(52，54)在打开方向上由相应的输入测量孔板(48，50)下游的压力加载并且在闭合方向上由控制压力加载，其特征在于，所述控制压力能够通过控制单元(22)调节。
2.根据权利要求1所述的液压控制装置，其中，用于所述个性压力天平(52，54)的控制压力大致相同。
3.根据权利要求1或2所述的液压控制装置，其中，所述控制压力被这样调节，使得负载压力最高的消耗器(16)的个性压力天平(52，54)被调节到额定打开位置(xsoll)并且负载较低的消耗器(14)的个性压力天平(52)被调节到较小的打开横截面上。
4.根据权利要求1至3之一所述的液压控制装置，其具有用于调节所述控制压力的减压阀(60，62)。
5.根据权利要求4所述的液压控制装置，其中，所述减压阀能够以电动方式或电动液压方式通过所述控制单元(22)调节。
6.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，根据配置给消耗器(12，14，16，18)的个性压力天平(52，54)的行程(x)进行所述控制压力的调节。
7.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，根据配置给负载压力最高的消耗器(16)的个性压力天平(54)的行程(x)进行所述控制压力的调节。
8.根据权利要求6所述的液压控制装置，其中，所述个性压力天平(52，54)设有位移传感器(72，74)。
9.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，至少优先消耗器的个性压力天平能够通过所述控制压力的调节被这样地调节，使得通过配置的输入测量孔板的压力差基本上保持恒定。
10.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，所述调节泵(20)能够电动比例地调节。
11.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，所述个性压力天平(52，54)和所述输入测量孔板(48，50)以及必要时所述减压阀(60，62)非中央地布置在相应的液压消耗器的区域中。
12.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，额定打开横截面(xsoll)尽可能靠近极大打开横截面(行程止挡)设置。
13.根据以上权利要求之一所述的液压控制装置，其中，所述消耗器是移动式作业机械的液压缸(12，14，16，18)。
14.一种用于控制多个液压消耗器(12、14、16、18)的方法，所述液压消耗器分别通过个性压力天平(52，54)和输入测量孔板(48，50)与调节泵(20)形成压力介质连接，其中，所述个性压力天平(52，54)在打开方向上由配属的输入测量孔板(48，50)下游的压力加载并且在闭合方向上由控制压力加载，其特征在于下述步骤：“通过控制单元(22)调节所述控制压力”。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，根据所述个性压力天平(52，54)的打开横截面进行所述步骤“通过控制单元(22)调节所述控制压力”。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，根据具有最大打开横截面的个性压力天平(52，54)进行所述步骤“通过控制单元(22)调节所述控制压力”。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述最大打开横截面的额定值小于所述个性压力天平(52，54)的极大打开横截面。
CN201210226802.5A 2011-07-01 2012-06-29 用于控制多个液压消耗器的控制装置和方法 Expired - Fee Related CN102852872B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011106307A DE102011106307A1 (de) 2011-07-01 2011-07-01 Steueranordnung und Verfahren zum Ansteuern von mehreren hydraulischen Verbrauchern
DE102011106307.6 2011-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102852872A true CN102852872A (zh) 2013-01-02
CN102852872B CN102852872B (zh) 2016-09-14

Family

ID=46172729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210226802.5A Expired - Fee Related CN102852872B (zh) 2011-07-01 2012-06-29 用于控制多个液压消耗器的控制装置和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9200646B2 (zh)
EP (1) EP2541072B1 (zh)
CN (1) CN102852872B (zh)
DE (1) DE102011106307A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103277359A (zh) * 2013-06-05 2013-09-04 浙江大学 手持液压动力属具的动力输出单元
CN105020187A (zh) * 2015-06-05 2015-11-04 天津大学 硬岩掘进机实验台推进液压系统
CN105041748A (zh) * 2014-04-29 2015-11-11 罗伯特·博世有限公司 用于多个执行机构的液压的控制装置
CN105712259A (zh) * 2014-12-18 2016-06-29 林德材料处理有限责任公司 具有工作液压系统的地面运输工具

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012014250A1 (de) 2012-07-19 2014-01-23 Hydac System Gmbh Ventil, insbesondere Stetigventil
DE102013214734A1 (de) 2013-07-29 2015-01-29 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steueranordnung und Verfahren zur Versorgung mehrere Verbraucher damit
DE102018206271A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-24 Putzmeister Engineering Gmbh Verfahren zur Bewegungssteuerung eines Masts und Arbeitsmaschine
IT201800009591A1 (it) * 2018-10-18 2020-04-18 Walvoil Spa Sistema idraulico di tipo load sensing con dispositivo idraulico di regolazione
CN109654074B (zh) * 2018-12-26 2020-04-07 太原理工大学 一种工程机械液压系统
DE102019216771A1 (de) 2019-10-30 2021-05-06 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung wenigstens zweier hydraulischer Verbraucher
US11009048B1 (en) * 2020-09-09 2021-05-18 Robert Bosch Gmbh Boom lift system
US11530524B2 (en) 2021-01-29 2022-12-20 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic fluid flow within a work vehicle
US11261582B1 (en) 2021-01-29 2022-03-01 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic fluid flow within a work vehicle using flow control valves
US11313388B1 (en) 2021-01-29 2022-04-26 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic fluid flow within a work vehicle
US11143211B1 (en) 2021-01-29 2021-10-12 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic fluid flow within a work vehicle
GB2604608A (en) * 2021-03-08 2022-09-14 Bamford Excavators Ltd Hydraulic system
US11614101B1 (en) * 2021-10-26 2023-03-28 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic valve operation within a work vehicle
US11608615B1 (en) 2021-10-26 2023-03-21 Cnh Industrial America Llc System and method for controlling hydraulic valve operation within a work vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5289679A (en) * 1991-05-09 1994-03-01 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive system with pressure compensating valve
CN1336469A (zh) * 2000-07-28 2002-02-20 株式会社小松制作所 油压式挖掘车辆
US6644025B1 (en) * 1999-02-05 2003-11-11 Bosch Rexroth Ag Control arrangement for at least two hydraulic consumers and pressure differential valve for said control arrangement
DE10342037A1 (de) * 2003-09-11 2005-04-07 Bosch Rexroth Ag Steueranordnung und Verfahren zur Druckmittelversorgung von zumindest zwei hydraulischen Verbrauchern
DE102007019787A1 (de) * 2007-04-26 2008-10-30 Robert Bosch Gmbh Steueranordnung und Verfahren zur Ansteuerung von zumindest zwei Verbrauchern
DE102008038793A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches Zweikreissystem und Verfahren zum Ansteuern von Verbrauchern eines Zweikreissystems

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59219520A (ja) 1983-05-26 1984-12-10 Hiroshi Teramachi 直線摺動ベアリング
DE3702000A1 (de) * 1987-01-23 1988-08-04 Hydromatik Gmbh Steuervorrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe fuer wenigstens zwei verbraucher
DE68909580T2 (de) * 1988-07-08 1994-04-21 Hitachi Construction Machinery Hydrodynamische antriebsvorrichtung.
US6334308B1 (en) * 1998-03-04 2002-01-01 Komatsu Ltd. Pressure compensating valve, unloading pressure control valve and hydraulically operated device
JP4272207B2 (ja) * 2003-11-14 2009-06-03 株式会社小松製作所 建設機械の油圧制御装置
DE102005033222B4 (de) 2005-07-15 2012-05-16 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft LUDV-Ventilanordnung
DE102007013516B4 (de) 2007-03-21 2013-04-04 Robert Bosch Gmbh Linearwälzlager
DE102007029358A1 (de) 2007-06-26 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung zumindest eines hydraulischen Verbrauchers
WO2009114407A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-17 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic system having multiple actuators and an associated control method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5289679A (en) * 1991-05-09 1994-03-01 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic drive system with pressure compensating valve
US6644025B1 (en) * 1999-02-05 2003-11-11 Bosch Rexroth Ag Control arrangement for at least two hydraulic consumers and pressure differential valve for said control arrangement
CN1336469A (zh) * 2000-07-28 2002-02-20 株式会社小松制作所 油压式挖掘车辆
DE10342037A1 (de) * 2003-09-11 2005-04-07 Bosch Rexroth Ag Steueranordnung und Verfahren zur Druckmittelversorgung von zumindest zwei hydraulischen Verbrauchern
DE102007019787A1 (de) * 2007-04-26 2008-10-30 Robert Bosch Gmbh Steueranordnung und Verfahren zur Ansteuerung von zumindest zwei Verbrauchern
DE102008038793A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches Zweikreissystem und Verfahren zum Ansteuern von Verbrauchern eines Zweikreissystems

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103277359A (zh) * 2013-06-05 2013-09-04 浙江大学 手持液压动力属具的动力输出单元
CN103277359B (zh) * 2013-06-05 2015-07-15 浙江大学 手持液压动力属具的动力输出单元
CN105041748A (zh) * 2014-04-29 2015-11-11 罗伯特·博世有限公司 用于多个执行机构的液压的控制装置
CN105041748B (zh) * 2014-04-29 2019-03-22 罗伯特·博世有限公司 用于多个执行机构的液压的控制装置
CN105712259A (zh) * 2014-12-18 2016-06-29 林德材料处理有限责任公司 具有工作液压系统的地面运输工具
CN105020187A (zh) * 2015-06-05 2015-11-04 天津大学 硬岩掘进机实验台推进液压系统
CN105020187B (zh) * 2015-06-05 2017-05-17 天津大学 硬岩掘进机实验台推进液压系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2541072A3 (de) 2016-11-02
EP2541072A2 (de) 2013-01-02
CN102852872B (zh) 2016-09-14
US9200646B2 (en) 2015-12-01
US20130167518A1 (en) 2013-07-04
DE102011106307A1 (de) 2013-01-03
EP2541072B1 (de) 2018-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102852872A (zh) 用于控制多个液压消耗器的控制装置和方法
CN100445575C (zh) 用于控制至少两个液压消耗设备的控制布置和方法
US7434393B2 (en) Control system and method for supplying pressure means to at least two hydraulic consumers
EP0362409B1 (en) Hydraulic driving unit
CN105221506A (zh) 一种负载敏感阀及负载敏感液压系统
US20070074510A1 (en) Hydraulic system having augmented pressure compensation
JPH0249405B2 (zh)
JP6188409B2 (ja) 負荷圧減少を伴うハイドロリック式の制御ユニットおよび該制御ユニットに用いられるハイドロリック式の弁ブロック
CN105443471A (zh) 一种多路阀和多路阀的流量补偿控制系统及方法
US6289675B1 (en) Hydraulic control circuit for a priority and for a secondary hydraulic consumer
GB2445095A (en) Hydraulic valve arrangement
CN104653530B (zh) 液压的控制系统
CN103291673A (zh) 液压控制系统
CN105840566B (zh) 用于为至少两个液压负载供应压力介质的液压控制装置
US4864822A (en) Control device for a hydrostatic drive for at least two actuators
US9404483B2 (en) Hydraulic control arrangement
CN102562694A (zh) 负荷传感调节式静液压驱动系统
US20100043418A1 (en) Hydraulic system and method for control
US20100018198A1 (en) Valve arrangement
US20050178116A1 (en) Hydraulic control system using load-sensing technology
CN107816468B (zh) 负载传感式驱动系统
JP5074591B2 (ja) 少なくとも２つのハイドロリック式の消費器を制御するための制御装置および方法
WO2007116035A1 (en) Pilot-operated differential-area pressure compensator and control system for piloting same
US7946114B2 (en) Hydraulic control system
JP3805575B2 (ja) 油圧回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160914

Termination date: 20190629

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee